Génération de modèles expérimentaux aigus et chroniques d’expression tic motrice chez le rat

Résumé

Nous présentons des protocoles pour générer des modèles expérimentaux aigus et chroniques d’expression tic chez les rats se comportant librement. Les modèles sont basés sur l’implantation de canules striatales et l’application ultérieure de l’antagoniste GABA_A. Le modèle aigu utilise des injections transitoires tandis que le modèle chronique utilise des perfusions prolongées via une pompe mini-osmotique implantée sous-cutanée.

Résumé

Les tics moteurs sont des mouvements soudains, rapides et récurrents qui sont les symptômes principaux du syndrome de la Tourette et d’autres troubles tiques. La pathophysiologie de la génération tic est associée à l’inhibition anormale des ganglions basiques, en particulier sa structure primaire d’entrée, le striatum. Dans les modèles animaux des rongeurs et des primates non humains, l’application locale des antagonistes de GABA_A, tels que la bicuculline et la picrotoxine, dans les parties motrices du striatum induit la désinhibition locale ayant pour résultat l’expression des tics moteurs.

Ici, nous présentons des modèles aigus et chroniques de tics moteurs chez les rats. Dans le modèle aigu, les microinjections bicucullines par une canule implantée dans le striatum dorsal provoquent l’expression de tics durant de courtes périodes de temps allant jusqu’à une heure. Le modèle chronique est une alternative permettant l’extension de l’expression tic à des périodes de plusieurs jours voire semaines, en utilisant l’infusion continue de bicuculline via une pompe mini-osmotique sous-cutanée.

Les modèles permettent l’étude des mécanismes comportementaux et neuronaux de la génération tic dans toute la voie des ganglions cortico-basiques. Les modèles prennent en charge l’implantation de dispositifs d’enregistrement et de stimulation supplémentaires en plus des canules d’injection, permettant ainsi une grande variété d’utilisations telles que la stimulation électrique et optique et les enregistrements électrophysiologiques. Chaque méthode présente des avantages et des lacunes différents: le modèle aigu permet de comparer les propriétés cinématiques du mouvement et les changements électrophysiologiques correspondants avant, pendant et après l’expression des tics et les effets des modulateurs à court terme sur l’expression des tics. Ce modèle aigu est simple à établir; toutefois, il est limité à une courte période de temps. Le modèle chronique, bien que plus complexe, rend possible l’étude de la dynamique tic et des effets comportementaux sur l’expression tic sur des périodes prolongées. Ainsi, le type de requête empirique détermine le choix entre ces deux modèles complémentaires d’expression tic.

Introduction

Les tics sont le symptôme déterminant du syndrome de tourette (SS) et d’autres troubles tic. Les tics sont décrits comme des mouvements soudains, rapides et récurrents (tics moteurs), ou des vocalisations (tics vocaux)¹. L’expression tic fluctue généralement dans ses propriétés temporelles (fréquence)² et spatiales (intensité, emplacement du corps)³ sur plusieurs échelles de temps (heures, jours, mois et années). Ces changements sont affectés par différents facteurs, tels que les caractéristiques^{environnementales 4,5,}les états comportement....

Protocole

Toutes les procédures ont été approuvées et supervisées par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux et ont respecté le Guide des National Institutes of Health pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire et les Lignes directrices de l’Université Bar-Ilan pour l’utilisation et le soin des animaux de laboratoire en recherche. Ce protocole a été approuvé par le Comité national pour les expériences sur les animaux de laboratoire du Ministère de la santé.

REMARQUE: Ce protocole utilise des rats Long-Evans femelles (modèles aigus et chroniques) et des rats Sprague Dawley femelles (modèle aigu) âgés de 3 à 10 moi....

Résultats

Les protocoles de génération des modèles aigus et chroniques pour l’induction tic chez les rats ont été présentés ci-dessus. Les protocoles couvrent la préparation complète pour la chirurgie et les expériences(figure 1 pour le modèle aigu, figure 2 pour le modèle chronique). L’application de bicuculline dans les secteurs de moteur du striatum a comme conséquence l’expression du tics continu de moteur. Les tics apparaissent du côté controlat?.......

Discussion

Dans ce manuscrit, nous avons détaillé les protocoles des modèles aigus et chroniques pour l’induction tic chez un rat se comportant librement. Ces protocoles décrivent la préparation de tous les composants, la chirurgie et le processus expérimental qui peuvent être adaptés pour la personnalisation afin de répondre à des besoins de recherche spécifiques. Le principe primaire sous-jacent à ces modèles est l’application locale directe de la bicuculline aux zones motrices du striatum, qui est connu pour jou.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anchor screws	Micro Fasteners	SMPPS0002	#0 x 1/8 - Pan Head Sheet Metal Screws
Bicuculline methiodide	Sigma Aldrich	14343
Cyanoacrylate (CA) accelerator	Zap	PT29
Cyanoacrylate (CA) glue	BSI	IC-2000	This glue was found to be stronger than others
Dental cement	Coltene	H00322	Hygenic Perm Repair Material Reline Resin Self Cure
Glue gel	Loctite		Ultra Gel Control
Hemostat	WPI	501242	Any hemostat sized approximately 14 cm would be sufficient
Hypo-tube, extra-thin wall 25G	Component supply company	HTX-25X
Hypo-tube, regular wall 22G	Component supply company	HTX-22R
Hypo-tube, regular wall 30G	Component supply company	HTX-30R
Infusion pump machine	New Era Pump Systems	NE-1000
Mini-osmotic pump	ALZET	2001	1.0µl per hour, 7 days
PE compatible adhesive	CEYS		Special difficult plastics (suitable for PE)
PE-10 Catheter Tubing	ALZET	PE-10	ID = 0.28mm, OD = 0.61mm
Precision glass microsyringe, 10µl	Hamilton	80065	1701 RNR 10µl syr (22s/51/3)
Tissue adhesive	3M	1469Sb	Vetbond
Tubing-adapter	CMA	3409500
Tygon micro bore tubing, 0.02 inch ID * 0.06 OD	Component supply company	TND80-020
Wire 0.005-inch	Component supply company	GWX-0050
Wire 0.013-inch	Component supply company	GWX-0130